Як датасаєністи, ми повинні вміти аналізувати та інтерпретувати дані. І ми дуже занепокоєні результатами аналізу даних, що стосуються covid-19. Найбільший ризик схильні до найвразливіших категорій – людей похилого віку та людей з достатком нижче середнього, але для контролю поширення та впливу захворювання всі ми повинні змінити свою поведінку. Ретельно та регулярно мийте руки, уникайте скупчень людей, скасовуйте заходи та не торкайтеся свого обличчя. У цьому повідомленні ми пояснимо причину нашого занепокоєння, і розповімо, чому вам також слід турбуватися. Короткий виклад ключової інформації можна знайти у публікації Ітана Аллі (Ethan Alley) (Автор - президент некомерційної організації, що розробляє технології для зменшення ризику пандемій).
Зміст:
1. Нам потрібна працездатна медична система
Всього 2 роки тому одна з нас (Рейчел) заразилася інфекцією, яка вражає мозок і вбиває ¼ заражених, а також призводить до когнітивних порушень у кожного третього, хто заразився. Багато перехворілих отримують постійні порушення слуху та зору. Рейчел була в маренні до того моменту, коли дісталася лікарні. Їй пощастило отримати своєчасну медичну допомогу, діагностику та лікування. Безпосередньо перед цією подією вона почувала себе чудово, і її життя напевно було врятовано завдяки швидкому доступу до відділення швидкої допомоги.
Тепер давайте поговоримо про covid-19 і про те, що найближчими тижнями і місяцями може статися з людьми в ситуації, подібній до ситуації з Рейчел. Кількість виявлених випадків зараження covid-19 подвоюється кожні 3-6 днів. Якщо прийняти цей термін рівним трьом дням, за три тижні кількість заражених зросте у 100 разів (насправді все не так просто, але не відволікатимемося на технічні деталі). Кожен десятий інфікований потребує тривалої (багато тижнів) госпіталізації, і більшість таких пацієнтів потребує подання кисню. Хоча поширення вірусу тільки починається, у деяких регіонах лікарні вже переповнені, і люди позбавлені можливості отримати необхідне лікування (у різних станах, а не лише у разі зараження covid-19). Наприклад, в Італії, де всього тиждень тому влада говорила, що все добре, зараз 16 млн. людей перебувають на карантині (upd: через 6 годин після публікації було закрито всю країну). Щоб допомогти впоратися з напливом пацієнтів, встановлюють намети на зразок цієї:
Доктор Antonio Pesenti, голова регіонального центру боротьби з кризою в районі Італії, що найбільше постраждав, каже: «Нам доводиться організовувати відділення інтенсивної терапії в коридорах, операційних та кімнатах для реабілітації… Одна з найкращих систем охорони здоров'я у світі, в Ломбардії, знаходиться в кроці від краху».
2. Це не щось на кшталт грипу
Смертність при грипі становить приблизно 0,1%. Марк Ліпсіч (Marc Lipsitch), директор Center for Communicable Disease Dynamics у Гарварді, дає для covid-19 на рівні 1-2%. дає рівень смертності 1,6% для Китаю в лютому, тобто в 16 разів вище, ніж за грипу1 (це може бути вельми консервативною оцінкою, оскільки смертність різко зростає, коли система охорони здоров'я перестає справлятися). Кращі на сьогодні оцінки кажуть, що covid-19 цього року вб'є в 10 разів більше людей, ніж грип (а Олени Гриваль (Elena Grewal), колишнього датасайєнс-директора в Airbnb, у гіршому випадку дає оцінку у 100 разів більше, ніж грип). І все це не зважаючи на важливий вплив системи охорони здоров'я, про що було сказано вище. Можна зрозуміти, чому деякі люди переконують себе, ніби не відбувається нічого нового, і це хвороба типу грипу. Некомфортно усвідомлювати, що насправді вони з таким взагалі не стикалися.
Наш мозок не пристосований до інтуїтивного сприйняття експоненційного зростання заражених. Тому проводитимемо аналіз як вчені, не спираючись на інтуїцію.
Кожен заражений грипом у середньому заражає 1,3 інших людей. Цей показник називається R0. Якщо R0 менше 1, інфекція припиняє поширюватися, а якщо більше 1, відбувається її подальше поширення. Для covid-19 за межами Китаю R0 зараз становить 2-3. Різниця може здатися незначною, але після 20 «ітерацій» зараження у разі R0=1,3 кількість заражених становитиме 146 осіб, а для R0=2,5 – 36 млн.! Це спрощені розрахунки, але вони є розумною ілюстрацією відносною різниці між covid-19 та грипом.
Зауважте, що R0 не є фундаментальною характеристикою захворювання. Цей показник значною мірою залежить від реакції [захворювання] і може змінюватися з часом2. Наприклад, у Китаї R0 для covid-19 швидко зменшується і зараз сягає 1! Ви спитаєте, як таке можливо? Шляхом застосування заходів, масштаб яких важко уявити в країнах типу США – наприклад, повна ізоляція багатьох гігантських міст та розробка діагностичних процедур, що дозволяють виконувати перевірку мільйона людей на тиждень.
У соцмережах (включаючи популярні облікові записи, такі як обліковий запис Ілона Маска) часто можна бачити нерозуміння різниці між логістичним та експоненційним зростанням. Логістичний зростання практично відповідає S-образной формі кривої поширення епідемії. Зрозуміло, експоненційне зростання теж може тривати нескінченно, оскільки кількість заражених завжди обмежена чисельністю населення Землі. Внаслідок цього рівень захворюваності повинен зменшуватися, приводячи в результаті до S-подібної кривої (сигмоїди) для залежності швидкості зростання часу. Проте зменшення досягається певними шляхами, а не магічним чином. Основні методи:
- масова та ефективна реакція суспільства;
- частка хворих настільки велика, що залишається занадто мало незахворілих для подальшого поширення інфекції.
Таким чином, нерозумно посилатися на логістичну криву зростання як спосіб «контролю» пандемії.
Іншим складним аспектом інтуїтивного розуміння впливу covid-19 на місцеве суспільство є дуже значна затримка між зараженням і госпіталізацією – зазвичай близько 11 днів. Може здатися, що це не дуже довго, але такий термін означає, що на момент заповнення всіх ліжко-місць у лікарнях кількість заражених у 5-10 разів перевищуватиме кількість госпіталізованих.
Зауважимо, що є деякі ранні ознаки впливу клімату на поширення інфекції. У публікації говорять про те, що поки що хвороба поширюється в помірному кліматі (на жаль, температура в Сан-Франциско, де ми живемо, якраз знаходиться в потрібному діапазоні; сюди ж потрапляють густонаселені регіони Європи, включаючи Лондон).
3. Підхід «Не панікуйте, зберігайте спокій» не допомагає
У соцмережах людям, які вказують на причини для занепокоєння, часто радять «не панікувати» чи «зберігати спокій». Це, як мінімум, марно. Ніхто не стверджує, що паніка є прийнятною реакцією. Але є причини, через які «збереження спокою» є поширеною реакцією у певних колах (але не серед епідеміологів, чиєю роботою є відстеження таких речей). Можливо, «збереження спокою» допомагає людям комфортніше сприймати власну бездіяльність, або дозволяє відчувати свою перевагу над тими, хто, на їхню думку, бігають навколо як курка без голови.
Але «збереження спокою» легко може перешкодити підготуватися та адекватно зреагувати. У Китаї були ізольовані десятки мільйонів громадян і побудовано дві лікарні до того моменту, як статистика захворювання досягла рівня, який зараз спостерігається в США. Італія чекала занадто довго, і лише сьогодні (8 березня) було повідомлено про 1492 нові випадки та 133 нові смерті, незважаючи на перебування 16 млн. осіб на карантині. На основі найбільш достовірної доступної нам інформації, всього 2-3 тижні тому за статистикою захворюваності Італія була на тому ж рівні, що США та Великобританія зараз.
Зверніть увагу, що на цьому етапі у нас мало знань про covid-19. Насправді ми не знаємо, яка у нього швидкість поширення чи смертність, як довго він зберігається на поверхнях, чи може він виживати та поширюватись у теплих умовах. Все, що у нас є, це припущення, засновані на зібраній достовірній інформації. І пам'ятайте, що основна частина інформації надходить з Китаю китайською мовою. Наразі найкращим джерелом для розуміння китайського досвіду є звіт , заснований на спільній роботі 25 експертів з Китаю, Німеччини, Японії, Кореї, Нігерії, Росії, Сінгапуру, США та ВООЗ.
В умовах такої невпевненості щодо того, що глобальної пандемії не буде і все, можливо, обійдеться без краху системи охорони здоров'я, бездіяльність не видається правильною реакцією Це було б надзвичайно ризикованим та неоптимальним за будь-якого змодельованого сценарію. Також малоймовірно, що такі країни, як Італія та Китай, фактично зупинили значні сегменти своєї економіки без вагомої причини. І ще бездіяльність не узгоджується з фактичним впливом, який ми спостерігаємо в заражених регіонах, де медична система не в змозі впоратися із ситуацією (наприклад, в Італії використовують 462 намети для попереднього сортування пацієнтів, і там, як і раніше, потрібно .
Натомість обміркована та розумна реакція полягає у виконанні кроків, які рекомендуються експертами для запобігання поширенню інфекції:
- Уникайте великих заходів та натовпів людей
- Скасовуйте заходи
- По можливості працюйте з дому
- Мийте руки після приходу додому, а також коли виходите на вулицю і проводите час поза домом
- Намагайтеся не торкатися обличчя, особливо коли ви поза домом (це непросто!)
- Дезінфікуйте поверхні та упаковки (можливо вірус зберігає активність на поверхнях до 9 днів, хоча це точно невідомо).
4. Це стосується не лише Вас
Якщо ви молодше 50 років і у вас немає таких факторів ризику, як ослаблена імунна система, серцево-судинні захворювання, історія куріння в минулому або хронічні захворювання, ви можете бути достатньо впевненим, що COVID19 навряд чи вас уб'є. Але Ваша реакція на те, що відбувається, як і раніше, вкрай важлива. У вас все ще є такий самий шанс заразитися, як у всіх, і у разі зараження, так само багато шансів заразити інших. У середньому кожен інфікований заражає більше двох, і вони стають заразними доти, як виявляються симптоми. Якщо у вас є батьки, про яких ви хвилюєтеся, або бабуся з дідусем, і ви плануєте провести з ними час, а потім виявите, що несете відповідальність за їх зараження вірусом COVID19, це буде важким тягарем.
Навіть якщо ви не контактуєте з людьми старше 50 років, швидше за все, у вас більше колег та знайомих із хронічними захворюваннями, ніж ви думаєте. , що деякі люди розкривають свій стан здоров'я на роботі, якщо можуть цього уникнути, . Ми обидва [Рейчел і я] в категорії високого ризику, але багато людей, з якими регулярно спілкуємося, можливо, не знали про це.
І, звичайно, йдеться не тільки про людей у Вашому безпосередньому оточенні. Це дуже важливе етичне питання. Кожна людина, яка робить все можливе для боротьби з поширенням вірусу, допомагає всій спільноті загалом знизити рівень зараження. Як писала Зейнеп Туфекчі (Zeynep Tufekci) у : «Підготовка до майже неминучого глобального поширення цього вірусу… є однією з найпросоціальніших, альтруїстичних речей, які ви можете зробити» Вона продовжує:
Нам слід підготуватися не тому, що ми особисто відчуваємо себе в небезпеці, а щоб допомогти зменшити ризик для всіх. Ми повинні підготуватися не тому, що ми стикаємося зі сценарієм кінця світу поза нашим контролем, а тому, що ми можемо змінити кожен аспект цього ризику, з яким ми зіштовхнулися як суспільство. Все вірно, Ви повинні готуватися, тому що ваші сусіди потребують вашої підготовки — особливо ваші літні сусіди, сусіди, які працюють у лікарнях, сусіди з хронічними захворюваннями та ваші сусіди, які можуть не мати коштів або часу на підготовку.
Це торкнулося особисто нас. Найбільший і найважливіший курс, який ми колись створювали на fast.ai, який є кульмінацією нашої багаторічної роботи, повинен був розпочатися в Університеті Сан-Франциско через тиждень. Минулої середи (4 березня) ми вирішили перенести все це в онлайн. Ми були одними з перших великих курсів, які перейшли до онлайн режиму. Чому ми це зробили? Оскільки на початку минулого тижня ми усвідомили, що якщо ми проведемо цей курс, ми побічно заохочуватимемо сотні людей збиратися в замкненому просторі кілька разів протягом кількох тижнів. Найгірше, що можна зробити, це збирати групи людей у замкнутому просторі, і нашим моральним обов'язком було уникнути цього. Рішення було важким, адже наша робота з учнями щороку була для нас найбільшим задоволенням та найпродуктивнішим періодом. І були студенти, які збиралися прилетіти з-за кордону, яких ми не хотіли підводити3.
Але ми знали, що робимо правильно, тому що в іншому випадку сприяли б поширенню захворювання в нашому сообществе4.
5. Ми повинні зробити криву більш пологою
Це вкрай важливо, оскільки, якщо ми можемо знизити швидкість поширення інфекції в суспільстві, це дозволить лікарням справлятися і з інфікованим потоком, і з їх звичайними пацієнтами. Ілюстрація нижче наочно це показує:
Фарзад Мосташарі (Farzad Mostashari), колишній національний координатор Health IT, пояснює: «Нові випадки серед тих, хто не мандрував і не мав контактів із зараженими, виявляються щодня, і ми знаємо, що це лише вершина айсберга через затримки з перевіркою. Це означає вибухове зростання кількості заражених у наступні два тижні. Коли це відбувається, нам потрібно перейти на ослаблення — вжити захисних заходів для уповільнення поширення та зниження пікового впливу на охорону здоров'я». Якщо ми підтримуватимемо швидкість поширення на досить низькому рівні, лікарні зможуть впоратися з навантаженням, і пацієнти отримають необхідне лікування. Інакше тих, хто потребує госпіталізації, госпіталізовано не буде.
Згідно з :
У США є приблизно 2,8 лікарняних ліжок на 1000 осіб. За чисельності населення 330 млн. це дає приблизно 1 млн. ліжок, 65% з яких постійно зайняті. Таким чином, всього доступно 330 тис. ліжок (можливо, трохи менше через сезонний грип тощо). Повіримо досвіду Італії і вважатимемо, що приблизно 10% випадків досить серйозні, щоб знадобилася госпіталізація. І пам'ятаємо, що часто госпіталізація триває тижнями – іншими словами, ліжка з хворими на COVID19 будуть звільнятися дуже повільно. За такими оцінками всі лікарняні ліжка будуть зайняті до 8 травня. І при цьому ми не враховуємо пристосованість даних ліжко-місць до утримання пацієнтів із вірусними захворюваннями. Якщо ми помиляємося щодо частки важких випадків у 2 рази, це зрушує час насичення лікарень лише на 6 днів у тому чи іншому напрямку. Все це не передбачає зростання потреби в місцях через інші причини, що виглядає сумнівним припущенням. Зі зростанням навантаження на систему охорони здоров'я та появою дефіциту рецептурних препаратів люди з хронічними захворюваннями можуть опинитися в ситуації, яка потребує догляду та госпіталізації.
6. Реакція суспільства має значення
Як уже обговорювалося, у цих цифрах немає впевненості – Китай уже продемонстрував, що екстремальні заходи дозволяють зменшити поширення захворювання. Іншим чудовим прикладом є В'єтнам, де, серед іншого, загальнонаціональна рекламна кампанія (включаючи нав'язливу пісню!) швидко мобілізувала населення та забезпечила необхідні зміни у поведінці.
Ці розрахунки не гіпотетичні – все було перевірено під час пандемії грипу у 1918 р. У США два міста по-різному зреагували: у Філадельфії пройшов гігантський парад за участю 200 тис. осіб для збирання грошей на війну. Але в Сент-Луїсі було мінімізовано соціальні контакти для зменшення поширення вірусу, а також скасовано всі масові заходи. Так виглядала кількість смертей у кожному з міст за даними :
Ситуація у Філадельфії стала вкрай важкою, , щоб впоратися з величезною кількістю померлих.
Річар Бессер (Richard Besser), який був виконавчим директором ЦКЗ (Centers for Disease Control and Prevention) під час пандемії H1N1 в 2009, каже, що в США ризик зараження і здатність захистити себе і свою сім'ю залежать, серед інших факторів, від доходу , доступу до медичної допомоги та імміграційного статусу». Він стверджує:
Літні люди та люди з обмеженими можливостями наражаються на особливий ризик, коли їх повсякденне життя та система підтримки порушуються. Ті, хто не має легкого доступу до медичної допомоги, у тому числі сільські жителі та корінне населення, можуть зіткнутися з потребою долати величезними відстанями у разі потреби. Люди, які живуть у стиснених умовах — чи то соціальне житло, будинки для людей похилого віку, в'язниці, притулки (або навіть бездомні на вулицях) — можуть вражатись хвилями, як ми вже бачили у штаті Вашингтон. І вразливі сфери економіки з низькою заробітною платою, з неоплачуваними працівниками та нестабільним графіком роботи будуть виставлені на загальний огляд під час цієї кризи. Запитайте 60 відсотків робочої сили в США, які отримують погодинну оплату, наскільки легко відмовитися від роботи за необхідності.
Бюро трудової статистики США показує, що з найнижчим доходом мають доступ до оплачуваної відпустки через хворобу:
7. Ми в США погано поінформовані
Одна з великих проблем у США – у тому, що проводиться дуже мало тестів на коронавірус, а результати випробувань не поширюються належним чином, і ми не знаємо, що насправді відбувається. Скотт Готліб (Scott Gottlieb), колишній уповноважений Управління з контролю за продуктами та ліками (FDA), пояснив, що в Сіетлі проводилося більш якісне тестування, і тому там ми спостерігаємо інфекцію: «Причина, через яку ми рано дізналися про спалах COVID-19 у Сіетлі, полягала у роботі санітарно-епідеміологічного нагляду [sentinel surveillance] незалежних учених. Такий нагляд ніколи не проводився у подібному масштабі в інших містах. Таким чином, інші гарячі точки США можуть бути ще повністю виявлені”. За повідомленням , віце-президент Майк Пенс (Mike Pence) пообіцяв, що цього тижня буде доступно «приблизно 1.5 мільйона тестів», але на даний момент у США було протестовано менше ніж 2000 осіб. Спираючись на результати , Робінсон Мейєр (Robinson Meyer) та Алексіс Мадрігал (Alexis Madrigal) з The Atlantic стверджують:
Зібрані нами свідчення свідчать про те, що реакція США на вірус COVID-19 і захворювання, яке він викликає, була надзвичайно інертною, особливо в порівнянні з іншими розвиненими країнами. Вісім днів тому Центр контролю та профілактики захворювань (CDC) підтвердив, що у США вірус поширюється серед людей, а саме, що він заражав американців, які не їздили за кордон і не спілкувалися з тими, хто їздив. У Південній Кореї понад 66 650 осіб пройшли тестування протягом тижня після першого випадку зараження, і дуже швидко стало можливим тестувати 10 000 осіб на день.
Частково проблема в тому, що це стало політичним питанням. Президент Дональд Трамп дав зрозуміти, що він хоче, щоб кількість людей, інфікованих у США, залишалася низькою. Це приклад того, як оптимізація показників заважає одержанню хороших результатів на практиці (докладніше про цю проблему викладено у статті про етику Data Science – ). Глава Google AI Джефф Дін (Jeff Dean) у Твіттері свої побоювання щодо політизованої дезінформації:
Коли я працював у Всесвітній Організації Охорони Здоров'я (ВООЗ), я був причетний до Глобальної Програми зі СНІДу (нині UNAIDS), створеної для того, щоб допомогти світові впоратися з пандемією ВІЛ/СНІДу. Там працювали сумлінні лікарі та вчені, зосереджені на наданні допомоги у подоланні цієї кризи. Під час кризи важливою є чітка та достовірна інформація, яка допоможе прийняти обґрунтоване рішення про те, як реагувати (на всіх рівнях: країни, штату, місцевих органів влади, компанії, НКО, школи, сім'ї та окремої людини). Маючи доступ до вірної інформації та порад кращих медичних та наукових експертів, ми впораємося з проблемами, чи то ВІЛ/СНІДом, чи COVID-19. Але в разі дезінформації, що рухається політичними інтересами, є величезний ризик серйозно посилити становище, якщо не діяти швидко і рішуче перед пандемією, а навпаки, активно сприяти більш швидкому поширенню хвороби. Дуже боляче дивитись, як усе це відбувається прямо зараз.
Не схоже, що знайдуться політичні сили, зацікавлені у прозорості ситуації навколо COVID-19. Міністр охорони здоров'я та соціальних служб [Health and Human Services Secretary] Алекс Азар (Alex Azar), , «почав обговорювати тести, які медичні працівники використовують, щоб визначити, чи хтось із них заражений новим коронавірусом. Але брак таких тестів означає брак інформації про поширення та серйозність епідеміологічного захворювання в США, що посилюється непрозорістю з боку уряду. Азар згадував, що нові тести наразі проходять контроль якості». Але далі, згідно Wired:
Потім Трамп перервав Азара. «Я вважаю, головне, що будь-яка людина, яка потребує тестування, проходить її. Тести є, і вони добрі. Будь-якого, хто потребує перевірки, перевіряють», — сказав Трамп. Це не правда. У четвер віце-президент Пенс заявив журналістам, що в США не вистачає тестів на COVID-19 для задоволення попиту.
Інші країни реагують набагато оперативніше, ніж США. Багато країн Південно-Східної Азії добре стримують поширення вірусу. Наприклад, Тайвань, де R0 зараз знизився до 0.3, чи Сінгапур, який взагалі того, як держава має реагувати на COVID-19. Це не лише про Азію; у Франції, наприклад, заборонено будь-які заходи з 1000 і більше учасників, і нині школи закриті у трьох районах.
8. висновок
COVID-19 – це важлива соціальна проблема, і ми всі не тільки можемо, але й маємо докласти всіх зусиль, щоб зменшити поширення хвороби. Для цього:
- Уникайте великих заходів та натовпів людей (social distancing)
- Скасовуйте культурні та інші масові заходи
- По можливості працюйте з дому
- Мийте руки після приходу додому, а також коли виходите на вулицю і проводите час поза домом
- Намагайтеся не торкатися обличчя, особливо коли ви поза домом
Примітка: через необхідність опублікувати це повідомлення якомога раніше ми були трохи менш ніж зазвичай скрупульозні в тому, що стосується цитування джерел інформації, на які ми спираємося. Будь ласка, дайте нам знати, якщо ми пропустили щось.
Дякую Сільвену Гуггеру (Sylvain Gugger) та Алексісу Галлахеру (Alexis Gallagher) за зворотний зв'язок у вигляді цінних коментарів.
Примітки:
1 Епідеміологи - це люди, які вивчають поширення хвороб. Виявляється, що оцінити такі речі, як смертність і R0 насправді досить складно, тому є ціла область, яка спеціалізується на цьому. Остерігайтеся людей, які використовують прості співвідношення та статистику, щоб розповісти вам, як поводиться covid-19. Натомість подивіться на моделювання, виконане епідеміологами.
2 Технічно це не так. Строго кажучи, R0 відноситься до рівня поширення інфекції за відсутності реакції. Але оскільки це не те, що нас хвилює, ми дозволимо собі бути трохи неакуратними у визначеннях.
3 Після цього рішення ми старанно працювали над тим, щоб знайти спосіб запустити віртуальний курс, який, як ми сподіваємося, буде навіть кращим, ніж очна версія. Ми змогли відкрити його для всіх у світі, і щодня працюватимемо з віртуальними навчальними та проектними групами.
4 Ми також внесли багато інших невеликих змін у наш спосіб життя, у тому числі займалися спортом вдома, замість того, щоб ходити до спортзалу, замінили всі наші зустрічі на відео-конференції та пропускали нічні заходи, на які ми з нетерпінням чекали.
Над перекладом працювали О.Огурцов, Ю.Кашніцький та Т.Габрусєва.
Джерело: habr.com